| 研究課題/領域番号 |
15K00235
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| 研究機関 | 三重大学 |
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研究代表者 |
西野 隆典 三重大学, 工学研究科, 准教授 (40329769)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 立体音響 / バイノーラル録音 / 多聴点音響信号の統合 / ぼみ付き球状マイクロホンバッフル / 多視点映像 |
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| 研究実績の概要 |
360°画像に代表される多視点映像へ立体音響信号を付与するための多聴点立体音響信号生成システムの開発において，小型の球状マイクロホンバッフルの音響解析と，多聴点音響信号の統合方法について検討を行った。本年度得られた成果は，1) 球状バッフルに複数のくぼみを付与した装置の音響伝達特性の解析，2) 複数のくぼみ内で観測される音響信号の統合方法の検討である。前年度までに得られた成果をもとに，6つのくぼみを有する球状バッフルを考案し検討を進めた。このバッフルの音響特性は，音源が水平面上に存在する場合についてのみ解析がなされていたが，本年度はこの成果に加えて音源位置を鉛直方向に変化させた場合の音響特性の解析を実施した。解析の結果，鉛直方向における音源位置の変化に伴う周波数特性の変化は，人頭により得られる音響伝達特性(頭部伝達関数)と類似した変化であることが確認でき，検討対象のバッフルにより，音源位置の変化に対して人頭の場合と類似した音響特性の変化を与えることが可能であることが明らかとなった。続いて，6つくぼみ内で観測される音響信号を2チャネル信号へ統合する検討を行った。音響信号の統合方法として最も処理負荷の少ない重みづけ和による方法を採用した。水平方向での検討の結果，平均スペクトル歪は 3.8 dB となり，任意の視点に対応する立体音響信号が生成可能であることが示唆された。今後の課題として，このシステムを用いた音響信号の収録と，生成した立体音響信号の評価方法の提案，システムの評価が挙げられる。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
直径10cmの球状マイクロホンバッフルに対し，互いに直交する3軸上に計6つのくぼみを配置し，それらのくぼみ内で音響信号の観測を行う装置の開発を進めた。前年度までの成果では音源位置が水平面内にある場合について音響特性の解析がなされていたが，本年度は音源位置を鉛直方向にも変化させて，数値解析手法を用いて音響特性を調査した。数値解析結果から，検討対象のバッフルで得られる音響特性は，人頭で得られる音響特性と類似した傾向が現れ，水平方向の音像位置提示と併せて，鉛直方向の音像位置提示が可能であることが示唆された。
続いて，6つのくぼみ内で観測される音響信号から，ユーザに提示する両耳信号を生成する手法について検討を進めた。提案バッフルでは，各くぼみ内に最大4つの受音点を配置することが可能である。これら最大24チャネルの信号から，2チャネルの信号を生成するため，視点の角度を媒介変数とした受音点の選択方法，ならびに選択した受音点で観測される音響信号の統合方法について検討した。本研究では，処理負荷が少ない方法として受音点の選択においては，視点方向を基準として前後左右を単純選択する方法を採用した。これにより左右のチャネルに対して，それぞれ最大2つの受音点が選択される。また，音響信号の統合方法は，重みづけ和による方法を採用することで，処理負荷の低減を図った。水平方向での検討の結果，平均スペクトル歪は 3.8 dB となり，前年度までに得られた視覚との効果と併せて，任意の視点に対応する立体音響信号が生成可能であることが示唆された。
これらの検討に加え，課題の成果を，7件の学会発表(国内招待講演1件，その他国内発表3件，国外発表3件)として報告した。
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| 今後の研究の推進方策 |
音響信号の統合方法について，水平面上だけでなく鉛直方向に対して評価を進め，全天球に対応可能な手法であるか検討する必要がある。この結果をもとに，くぼみの数や音響信号の統合手法について改良を進める。また，提案するバッフルを3Dプリンタ等により作成し，音響収録を行う必要がある。収録した音響信号に対して提案する音響信号統合方法を適用し，統合方法の妥当性について評価を進める。また，このシステムにより得られる音響信号を，多視点映像との統合だけでなく，音源定位や音響イベント検出といった新たな応用について模索する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
課題の成果公表を予定していた国際会議への参加予定を変更したことや，課題遂行に必要となる機材の機能などの再検討を行ったため差額が生じた。
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| 次年度使用額の使用計画 |
提案する機器を用いた収録を進めるための可搬な機器を複数調達する必要性があるため，この調達計画を策定し，適切な経費執行を進める。また，成果発表に関する旅費や印刷費等への支出も計画している。
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